JP2006278889A - 半導体ランプおよび電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 配光特性を改善し、照射範囲（撮影範囲）の周縁部での暗部の発生を防止して撮影範囲に均等な照射光を照射でき、また、光の利用効率を大きくしてレンズ部が不要で小型化が可能な半導体ランプおよびこのような半導体ランプを搭載した電子機器を提供する。
【解決手段】 配線基板１の表面に形成された矩形状の搭載面１ａの中央部（配線基板１の中央部）には例えば発光ダイオードである半導体発光素子２が搭載面１ａの中心に対して対称的に配置、搭載され、蛍光体を含有する樹脂部３により樹脂封止してある。搭載面１ａの周縁部には例えば発光ダイオードである半導体発光素子８が配置、搭載され、蛍光体を含有する樹脂部９により樹脂封止してある。搭載面１ａの周縁部（配線基板１の周縁部）には反射体４が配置してある。
【選択図】 図１

Description

本発明は、配線基板に複数の半導体発光素子を実装して撮影範囲に適合した照射範囲に照射可能な照射光を発光することができる半導体ランプおよびこのような半導体ランプを搭載した電子機器に関する。

近年、携帯電話をはじめデジタルカメラなどの写真撮影機能（撮影装置）を有する電子機器の普及がめざましく、携帯性を向上するなどの観点から一層の小型化、高解像度化が望まれている。このような従来の電子機器において、暗所で写真撮影を行う場合、キセノンランプの発光を利用するのが一般的であった。

半導体発光素子（例えば発光ダイオード）の高輝度化が進み、また、青色半導体発光素子と蛍光体とを組み合わせて白色発光が可能であることから、キセノンランプに比べ小型化の図れる半導体発光素子を実装（搭載）した半導体ランプが注目されるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。

しかしながら、半導体発光素子の発光効率はキセノンランプと比べると劣ることから半導体発光素子をカメラ（撮影装置）の光源（フラッシュ）として使用するには複数の半導体発光素子（チップ）を搭載するなどの工夫が必要である。

特にＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサで写真撮影する場合は長方形の画角で縦横比が３：４のエリアを照射する必要があり、半導体発光素子のように実質的に点光源発光となるような場合、照射対象（撮影範囲）の中央部は明るく、４隅のコーナー部（角部）は暗くなるという問題があった。

また、周縁部を明るくするために光量を上げると中央部がさらに明るくなり、均等な照射光にならないことから反射体の形状やレンズを使用して照射光の配光特性を調整する必要があった。

図４は、従来の半導体ランプの説明図であり、（Ａ）は配線基板の表面側から見た平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の矢符Ｘ方向から見た透視側面図である。

図５は、従来の半導体ランプから照射される照射光を図４の矢符Ｙ−Ｙ方向で測定した配光特性図であり、（Ａ）は横軸を相対照射光強度とし、方位角を２次元表示としたものであり、（Ｂ）は横軸を方位角とし、縦軸を相対照射光強度としたものである。

図６は、従来の半導体ランプの問題点を説明する説明図である。

配線基板１１には電流の供給に必要な配線パターンおよび端子（不図示）が形成してあり、配線基板１１の表面に形成された搭載面１１ａの中央部（配線基板１１の中央部）には青色を発光する半導体発光素子１２が４チップ搭載してある。半導体発光素子１２は周囲を樹脂部１３により樹脂封止してある。搭載面１１ａの周囲（配線基板１１の周縁部）には反射体１４が配置してあり、反射体１４は開口部１４ａと反射面１４ｂを有する。

樹脂部１３は青色を黄色に波長変換する蛍光体を含有させてあることから、半導体発光素子１２からの青色光と蛍光体からの黄色光が合成された擬似白色光が樹脂部１３から放出される。つまり、樹脂部１３は白色光源として機能する。

樹脂部１３から放出された擬似白色光は、開口部１４ａに接合して設けられたレンズ部１５により集光され前方の照射対象へ向けて照射される照射光を構成する。反射体１４（反射面１４ｂ）による反射光と搭載面１１ａによる反射光も併せて集光され、照射光強度を向上させている。つまり、搭載面１１ａは実質上の発光面として作用する。

半導体発光素子１２が搭載面１１ａの中央部（配線基板１１の中央部）に偏在して配置されていること、また照射光強度を向上するために照射光を集光するレンズ部１５を備えることなどから照射光の配光特性は細い楕円状の指向性を示し、半値角は例えば３０度と小さい値となっている（図５）。

半値角が３０度と小さいことから、方位角が３０度を超えた照射位置では照射光が大きく減少し、十分な照射がなされない。つまり、照射範囲１６（例えば方位角３０度として規定することができる）の周縁部に暗部を構成することになる。

照射光の配光特性は楕円状であることから、照射範囲１６は円形状となる（図６）。照射範囲１６の中央部１６ｃでは十分な照射光強度（相対照射光強度は例えば１００％）を得られるが、周縁部１６ｂでは照射光強度は小さいものとなる（相対照射光強度は例えば５０％）。

円形状の照射範囲１６に対して撮影範囲１７は例えば縦横比３：４の標準的な表示画面（印刷画面）に合致させた縦横比３：４の矩形状として構成される。照射範囲１６の直径を撮影範囲１７の長辺に一致させた場合、撮影範囲１７の角部１７ｅでは、相対照射光強度は５０％未満となり、暗部を生じることから、撮影画像（写真）は必要な画質を得ることができなかった。

角部１７ｅの暗部を解消して相対的照射光強度を向上させるためには、撮影範囲１７の４隅の角部１７ｅまで照射光が広がるように照射範囲１６を広げる形状のレンズ部１５を採用すること、また、搭載面１１ａの中央部に搭載される半導体発光素子１２のチップ数を増やすことなどが有効な手段として考えられる。

しかし、照射光（照射範囲１６）が角部１７ｅまで広がるようにすると、照射光が分散して撮影範囲１７の外側も照射することになることから、撮影範囲１７での光量が低下し、また、光の利用効率が低下する。また、半導体発光素子１２のチップ数を増やして照射光強度を向上すると、中央部はさらに明るくなるが配光特性自体は同様であり撮影範囲１７を均等に照射することはできない。
特開２００４−３２７９５５号公報

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、半導体発光素子を搭載する搭載面を矩形状として搭載面の中央部および周縁部に半導体発光素子をそれぞれ配置することにより、搭載面上の発光強度分布を均等化して配光特性を改善し、照射範囲（撮影範囲）の周縁部での暗部の発生を防止して撮影範囲に均等な照射光を照射でき、また、光の利用効率を大きくしてレンズ部が不要で小型化が可能な半導体ランプを提供することを目的とする。

本発明は、半導体発光素子を搭載する搭載面の周縁部に配置された半導体発光素子を対称的に配置することにより、発光強度分布を対称化して撮影範囲に均等な照射光を照射できる配光特性を有する半導体ランプを提供することを他の目的とする。

本発明は、半導体発光素子を搭載する矩形状の搭載面の角部に半導体発光素子を配置することにより、撮影範囲の角部での暗部の発生を防止し、撮影範囲（特に角部）での照射光の対称性、均等性を確実に向上できる半導体ランプを提供することを他の目的とする。

本発明は、中央部に配置した半導体発光素子の発光強度と周縁部に配置した半導体発光素子の発光強度とを互いに異ならせることにより、配光特性の調整が可能で照射光の対称性、均等性を向上できる半導体ランプを提供することを他の目的とする。

本発明は、周縁部に配置した半導体発光素子の発光強度を中央部に配置した半導体発光素子の発光強度より高くすることにより、撮影範囲の周縁部での照射光強度を補償して周縁部での暗部の発生を防止し、照射光の対称性、均等性を向上できる半導体ランプを提供することを他の目的とする。

本発明は、搭載面の周縁部に反射体を配置し、反射体の反射面の傾斜角を搭載面の縦方向と横方向とで異ならせることにより、傾斜角に応じた矩形状の配光特性を構成して、撮影範囲の区画形状に応じた配光特性の照射光を照射することができる半導体ランプを提供することを他の目的とする。

本発明は、半導体発光素子に抵抗を接続して半導体発光素子への供給電流を制御することにより、発光強度を調整して配光特性を向上した半導体ランプを提供することを他の目的とする。

本発明は、搭載面の周縁部に配置された半導体発光素子に供給される供給電流を搭載面の中央部に配置された半導体発光素子に供給される供給電流より大きくすることにより、撮影範囲の周縁部での暗部の発生を防止して周縁部での照射光強度を補償し、撮影範囲に適合した配光特性の照射光を照射することができる半導体ランプを提供することを他の目的とする。

本発明は、撮影装置および照明装置を搭載した電子機器で、照明装置を本発明に係る半導体ランプとすることにより、撮影範囲に適合した配光特性の照射光を照射し、撮影対象に安定した均等な照射光を照射した撮影が可能な電子機器を提供することを他の目的とする。

本発明は、半導体ランプの搭載面の縦横比を撮影装置の撮影画像の縦横比に等しくすることにより、撮影範囲に照射範囲を確実に重畳でき、撮影対象に安定した均等な照射光を照射した撮影が可能な電子機器を提供することを他の目的とする。

本発明に係る半導体ランプは、配線基板と、該配線基板上に配置された複数の半導体発光素子とを備える半導体ランプにおいて、前記配線基板は前記半導体発光素子を搭載する矩形状の搭載面を備え、前記半導体発光素子は前記搭載面の中央部及び周縁部にそれぞれ配置してあることを特徴とする。

この構成により、搭載面上の発光強度分布を均等化することができることから、照射範囲（撮影範囲）の周縁部での発光強度を補償して配光特性（光量および指向性）を改善することができ、撮影範囲の周縁部での暗部の発生を防止して撮影範囲に均等な照射光を照射できる半導体ランプを得られる。また、照射光を均等化することから光の利用効率を大きくできるので、レンズ部が不要となり小型化が可能な半導体ランプを得られる。

本発明に係る半導体ランプでは、前記周縁部に配置された半導体発光素子は、対称的に配置してあることを特徴とする。

この構成により、発光強度分布を対称化して配光特性を均等化できることから、撮影範囲に照射される照射光強度を均等化した半導体ランプを得られる。

本発明に係る半導体ランプでは、前記周縁部に配置された半導体発光素子は、前記搭載面の角部に対応させて配置してあることを特徴とする。

この構成により、撮影範囲の角部での暗部の発生を防止することができることから、撮影範囲（特に角部）での照射光の対称性、均等性を確実に向上することができる。

本発明に係る半導体ランプでは、前記中央部に配置された半導体発光素子の発光強度と前記周縁部に配置された半導体発光素子の発光強度とは互いに異なることを特徴とする。

この構成により、配光特性を調整することが容易にできることから、照射光の対称性、均等性を向上させることができる。

本発明に係る半導体ランプでは、前記周縁部に配置された半導体発光素子の発光強度は前記中央部に配置された半導体発光素子の発光強度より高いことを特徴とする。

この構成により、撮影範囲の周縁部での照射光強度を補償することから、周縁部での暗部の発生を確実に防止できることとなり、照射光の対称性、均等性を容易に向上させることができる。

本発明に係る半導体ランプでは、前記搭載面の周縁部に反射体が配置してあることを特徴とする。

この構成により、反射体により半導体発光素子（樹脂部）からの光を照射方向へ反射させることから、照射光強度を向上することができ、発光効率（利用効率）を向上することが可能となる。

本発明に係る半導体ランプでは、前記反射体の反射面の傾斜角は前記搭載面の縦方向と横方向とで異なる構成としてあることを特徴とする。

この構成により、傾斜角に応じた矩形状の配光特性を有する照射光を構成することが可能となることから、撮影範囲の区画形状に応じた配光特性の照射光とすることができる。

本発明に係る半導体ランプでは、前記搭載面の縦横比は３対４としてあることを特徴とする。

この構成により、画面構成の縦横比が３対４の撮影装置に対応させて照射範囲を構成できることから、撮影装置に適合した照射範囲で均等な配光特性を有する照射光とすることが可能となる。

本発明に係る半導体ランプでは、前記中央部に配置された半導体発光素子は複数であり、対称的に配置してあることを特徴とする。

この構成により、中央部の半導体発光素子による中央部での配光特性の調整が容易となり、必要とされる均等な光量を対称的にかつ容易に得ることができる。

本発明に係る半導体ランプでは、前記半導体発光素子は、蛍光体を含有する樹脂部により樹脂封止してあることを特徴とする。

この構成により、蛍光体により半導体発光素子の発光色を所望の色に変換することが可能となり、所望の発光色（合成色）の半導体ランプを得ることができる。

本発明に係る半導体ランプでは、前記半導体発光素子に抵抗が接続してあることを特徴とする。

この構成により、半導体発光素子への供給電流を制御して発光強度の調整を行うことができるので、配光特性の調整を容易に行うことができ、配光特性を向上した半導体ランプを得ることができる。

本発明に係る半導体ランプでは、前記抵抗は前記配線基板に設けてあることを特徴とする。

この構成により、抵抗を一体化することから、半導体ランプを駆動する駆動回路を簡略化することが可能となり、また、半導体ランプを撮影装置に実装する場合の実装工程を簡略化することができ、小型化することが可能である。

本発明に係る半導体ランプでは、前記周縁部に配置された半導体発光素子に供給される供給電流は前記中央部に配置された半導体発光素子に供給される供給電流より大きいことを特徴とする。

この構成により、撮影範囲の周縁部での暗部の発生を防止し、周縁部での照射光強度を補償することができるので、撮影範囲に適合した配光特性の照射光を照射することが可能となる。

本発明に係る半導体ランプでは、前記半導体発光素子は発光ダイオードであることを特徴とする。

この構成により、供給電流に対する応答性が高く、小型化した半導体ランプとなることから、例えば撮影装置の光源（フラッシュ）に適した半導体ランプを提供することができる。

本発明に係る電子機器は、撮影装置および照明装置を搭載した電子機器であって、前記照明装置は請求項１ないし請求項１４のいずれか一つに記載の半導体ランプであることを特徴とする。

この構成により、撮影範囲に適合した配光特性の照射光を照射することができるので、撮影対象に安定した均等な照射光を照射した状態での撮影が可能となる電子機器を得られる。

本発明に係る電子機器では、前記半導体ランプの搭載面の縦横比は前記撮影装置の撮影画像の縦横比に等しいことを特徴とする。

この構成により、撮影範囲に照射範囲を確実に重畳でき、撮影対象に安定した均等な照射光を照射した状態での撮影が可能となる。

本発明に係る半導体ランプによれば、半導体発光素子を搭載する搭載面を矩形状として搭載面の中央部および周縁部に半導体発光素子をそれぞれ配置することから、搭載面上の発光強度分布を均等化して配光特性を改善し、照射範囲（撮影範囲）の周縁部での暗部の発生を防止して撮影範囲に均等な照射光を照射でき、また、光の利用効率を大きくしてレンズ部が不要で小型化が可能となるという効果を奏する。

本発明に係る半導体ランプによれば、搭載面の周縁部に配置された半導体発光素子を対称的に配置することから、発光強度分布を対称化して撮影範囲に均等な照射光を照射できる配光特性を得られるという効果を奏する。

本発明に係る半導体ランプによれば、矩形状の搭載面の角部に半導体発光素子を配置することから、撮影範囲の角部での暗部の発生を防止し、撮影範囲（特に角部）での照射光の対称性、均等性を確実に向上することができるという効果を奏する。

本発明に係る半導体ランプによれば、中央部に配置した半導体発光素子の発光強度と周縁部に配置した半導体発光素子の発光強度とを互いに異ならせることから、配光特性の調整が可能で照射光の対称性、均等性を向上することができるという効果を奏する。

本発明に係る半導体ランプによれば、周縁部に配置した半導体発光素子の発光強度を中央部に配置した半導体発光素子の発光強度より高くすることから、撮影範囲の周縁部での照射光強度を補償して周縁部での暗部の発生を防止し、照射光の対称性、均等性を向上することができるという効果を奏する。

本発明に係る半導体ランプによれば、搭載面の周縁部に反射体を配置し、反射面の傾斜角を搭載面の縦方向と横方向とで異ならせることにより、傾斜角に応じた矩形状の配光特性を構成して、撮影範囲の区画形状に応じた配光特性の照射光を照射することができるという効果を奏する。

本発明に係る半導体ランプによれば、半導体発光素子に抵抗を接続して半導体発光素子への供給電流を制御することから、発光強度を調整して配光特性を向上することができるという効果を奏する。

本発明に係る半導体ランプによれば、搭載面の周縁部に配置された半導体発光素子に供給される供給電流を搭載面の中央部に配置された半導体発光素子に供給される供給電流より大きくすることにより、撮影範囲の周縁部での暗部の発生を防止して周縁部での照射光強度を補償し、撮影範囲に適合した配光特性の照射光を照射することができるという効果を奏する。

本発明に係る電子機器によれば、撮影装置および照明装置を搭載し、照明装置を本発明に係る半導体ランプとすることから、撮影範囲の区画形状に適合した配光特性の照射光を照射し、撮影対象に安定した均等な照射光を照射した撮影が可能になるという効果を奏する。

本発明に係る電子機器によれば、半導体ランプの搭載面の縦横比を撮影装置の撮影画像の縦横比に等しくすることから、撮影範囲に照射範囲を確実に重畳でき、撮影対象に安定した均等な照射光を照射した撮影が可能になるという効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る半導体ランプの説明図であり、（Ａ）は配線基板の表面側から見た平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の矢符Ｘ方向から見た透視側面図である。

図２は、本発明の実施の形態１に係る半導体ランプから照射される照射光を図１の矢符Ｙ−Ｙ方向で測定した配光特性図であり、（Ａ）は横軸を相対照射光強度とし、方位角を２次元表示としたものであり、（Ｂ）は横軸を方位角とし、縦軸を相対照射光強度としたものである。

図３は、本発明の実施の形態１に係る半導体ランプの作用を説明する説明図である。

配線基板１には電流の供給に必要な配線パターンおよび端子（不図示）が形成してあり、配線基板１の表面に形成された矩形状の搭載面１ａの中央部（配線基板１の中央部）には例えば青色を発光する半導体発光素子２が搭載面１ａの中心に対して対称的に配置され、搭載してある。半導体発光素子２は対称的に配置されることから、半導体発光素子２による照射光の配光特性を容易に均等化することができる。半導体発光素子２を１個で構成した場合には搭載面１ａの中心と半導体発光素子２の中心を一致させる。

半導体発光素子２は周囲を樹脂部３により樹脂封止してある。樹脂部３には半導体発光素子２の青色を例えば黄色に波長変換する蛍光体（例えばＹＡＧ：イットリウム・アルミニウム・ガーネット）を含有させてあることから、半導体発光素子２からの青色光と蛍光体からの黄色光が合成された擬似白色光が樹脂部３から放出される。つまり、樹脂部３は白色光源として機能することができる。なお、半導体発光素子２の発光色および蛍光体の種類を変えることにより所望の発光色（合成色）を得ることができる。

半導体発光素子２は、複数（例えば４チップ）配置することにより、半導体発光素子２（白色光源としての樹脂部３）による照射光強度の調整が容易となり、必要な光量（主光量）を均等にかつ容易に得ることができる。半導体発光素子２を複数個線対称に配置することにより、照射対象に対して対称的で均等な照射が可能な配光特性を得ることができる。半導体発光素子２を対称的に配置する場合、半導体発光素子２は偶数個として、搭載面１ａの中心に対して線対称に配置することが好ましい。配線基板１（搭載面１ａ）の縦方向および横方向で搭載面１ａの中心に対して線対称（例えば図示したように搭載面１ａの中心に配置した十字状の各先端位置に配置：４等配）とすることが好ましい。

半導体発光素子２としては発光効率が高く、電気信号（供給電流）に対する応答速度が速い発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）が制御性、応答性、低消費電力、小型化の観点から好ましい。

蛍光体を含有する樹脂部３により半導体発光素子２を樹脂封止することから、半導体発光素子２の発光色を所望の色に変換することが可能となり、所望の光色を発生する樹脂部３とすることができる。なお、半導体発光素子２の発光色と蛍光体により波長変換された光色との組み合わせは種々のものとすることが可能であり、必要に応じ適宜設定することにより所望の発光色の半導体ランプを得ることができる。撮影用の光源（例えば撮影装置のフラッシュ）としては白色光を発生するものが好ましく、青色発光の半導体発光素子２と青色を黄色に波長変換する蛍光体とを組み合わせることが好ましい。

搭載面１ａの周縁部（配線基板１の周縁部）には反射体４が配置してあり、反射体４は開口部４ａと反射面４ｂを有する。搭載面１ａおよび撮影範囲７（図３）に対応するように開口部４ａは矩形状としてある。反射面４ｂは搭載面１ａから開口部４ａに向かって開放する方向に傾斜し、垂直方向からの傾斜角θを有しているから、開口部４ａは搭載面１ａの外縁の外側に位置することとなる。

搭載面１ａ、開口部４ａを矩形状とし、搭載面１ａおよび開口部４ａの間に傾斜角θの反射面４ｂを有する反射体４を設けることから、矩形状の撮影範囲７に対応した矩形状の照射範囲６（図３）を構成することとなる。

樹脂部３から放出された擬似白色光は、開口部４ａに接合して設けられた透光性保護板５を通過して前方の照射対象（照射範囲６）へ向けて照射される照射光を構成する。反射体４（反射面４ｂ）は、樹脂部３から放出された擬似白色光を反射面４ｂにより反射して透光性保護板５を通過させて前方の照射方向へ照射することから、照射光強度を向上することができ、発光効率を向上させることができる。

また、搭載面１ａによる反射光も透光性保護板５を通過して前方に照射されることから、照射光強度を向上させ、透光性保護板５を通過する照射光の均等性を向上させる。つまり、搭載面１ａは実質上の発光面として作用する。

矩形状の搭載面１ａの周縁部には半導体発光素子２とは異なる別個の半導体発光素子８が配置され、搭載してある。半導体発光素子８は半導体発光素子２と同一の発光色の発光ダイオードとすることが発光色の調整が不要となることから好ましい。また、半導体発光素子８は周囲を樹脂部３と同様に蛍光体を含有させた樹脂部９により樹脂封止してあり、青色を黄色に波長変換することから、半導体発光素子８からの青色光と蛍光体からの黄色光が合成された擬似白色光が樹脂部９から放出される。つまり、樹脂部９は樹脂部３と共に白色光源として機能することができる。

半導体発光素子２に加えて半導体発光素子８を搭載面１ａに搭載することから、開口部４ａから照射される照射光の光量を増大し、搭載面１ａ上の発光強度を均等化して配光特性を改善することが可能となる。つまり、照射範囲６（撮影範囲７）の周縁部での照射光強度を補償する（光量不足を補う）ことが可能となり、撮影範囲７に均等な照射光を照射できる半導体ランプとなる。

搭載面１ａの周縁部に配置された半導体発光素子８は、搭載面１ａ（配線基板１）上で対称的に配置してあることが好ましい。半導体発光素子８を対照的に配置することにより、搭載面１ａ上の発光強度を対称化して配光特性を確実に改善することができ、撮影範囲７に均等な照射光を照射できる半導体ランプとなる。

半導体発光素子８は、搭載面１ａの角部に対応させて配置してあることが好ましい。角部での発光強度を補償することから、照射範囲６（撮影範囲７）の角部での暗部の発生を防止することができ、照射光の対称性、均等性を確実に改善することができる。

中央部に配置された半導体発光素子２の発光強度と周縁部（角部）に配置された半導体発光素子８の発光強度を等しくした場合には、中央部では照射光が相互に重なることとなることから中央部の照射光強度が大きくなり、配光特性が従来と同様に楕円状となり、均等な配光特性が得られない。

したがって、搭載面１ａの中央部に配置された半導体発光素子２の発光強度と搭載面１ａの周縁部（角部）に配置された半導体発光素子８の発光強度とは互いに異なる形態とすることが好ましい。半導体発光素子２と半導体発光素子８でそれぞれ発光強度を異ならせることにより配光特性を調整することが容易となり、照射光の対称性、均等性を容易に調整することが可能となる。

特に、半導体発光素子８の発光強度を半導体発光素子２の発光強度より高くすることにより、照射範囲６（撮影範囲７）の周縁部での照射光強度を確実に補償することができることから、周縁部での暗部の発生を防止することとなり、十分な光量を得ることができ、また、照射光の対称性、均等性を容易に改善することができる。したがって、半導体発光素子８は半導体発光素子２より高輝度とすることが好ましい。

半導体発光素子２と半導体発光素子８との発光強度を異ならせる形態とするには、例えばチップ面積を異ならせるなどチップ特性（供給電流対発光強度特性）自体を異ならせて、同一の供給電流に対して異なる発光強度（発光輝度）とすれば良い。

また、チップ特性は同一として、電流供給源（不図示）と半導体発光素子２、半導体発光素子８の間に抵抗（不図示）を直列に接続して半導体発光素子２、半導体発光素子８への供給電流を制御することにより、発光強度および配光特性の調整を容易に行うことができる。なお、抵抗を用いないで電流供給源からの電流値を制御することによっても発光強度、配光特性の制御は可能となる。

抵抗を接続して供給電流を制御する形態とすることにより、チップ特性が同一の半導体発光素子２、半導体発光素子８を用いることができるので、チップ製造工程を簡略化することができる。また、抵抗を配線基板１に設けて配線基板１と抵抗を一体化することにより、半導体ランプを駆動する駆動回路（不図示）を簡略化することができる。

半導体発光素子８に供給される供給電流を半導体発光素子２に供給される供給電流より大きくすることにより、照射範囲６の周縁部での暗部の発生を防止し、周縁部での照射光強度を補償することができるので、撮影範囲７に適合した配光特性の照射光を撮影対象に照射することができる。

反射体４の反射面４ｂの傾斜角θは配線基板１（搭載面１ａ）の縦方向と横方向とで異なる構成とすることにより照射範囲６の縦横比を配線基板１（搭載面１ａ）の縦横比に対してさらに調整することが可能となる。一般的には、傾斜角θを大きくすれば照射範囲６は拡大し、周縁部での照射光強度は減少することとなり、また、傾斜角θを小さくすれば照射範囲６は縮小し、周縁部での照射光強度は増大することとなる。

したがって、傾斜角θに応じた矩形状の配光特性を有する照射光強度を構成することが可能となることから、撮影範囲７の区画形状に応じた配光特性の照射光を照射して撮影範囲７の周縁部に照射範囲６を有する照射光とすることができる。

半導体発光素子２が搭載面１ａの中央部（配線基板１の中央部）に配置されていること、半導体発光素子８が搭載面１ａの周縁部（配線基板１の周縁部）に配置されていることなどから照射光の配光特性は先端が幅広に圧縮された液滴状となり、幅広い指向性を示し、半値角は例えば４３度と従来のものに比較して約１．４倍と大きな値となっている（図２）。

半値角が４３度と例えば従来例に比較して大きいことから、方位角が４３度以下では十分な照射がなされる。つまり、照射範囲６（例えば方位角３０度として規定することができる）の周縁部での暗部の発生を防止することができる。

照射光の配光特性は先端が幅広に圧縮された液滴状であることから、照射範囲６は搭載面１ａに対応した矩形状とすることができる（図３）。照射範囲６の中央部６ｃでは十分な照射光強度（相対照射光強度は例えば１００％）を得られ、また、周縁部６ｂでも照射光強度は十分なものとなる（相対照射光強度は例えば８７％）。

一般的に撮影装置（不図示）の撮影範囲７は例えば縦横比３：４の標準的な表示画面（印刷画面）に合致させた縦横比３：４の矩形状として構成される。したがって、矩形状の撮影範囲７に対応させて搭載面１ａの縦横比を３対４とすることにより、照射範囲６を縦横比３対４の矩形状とすることができる。

照射範囲６を撮影範囲７の周縁に沿って外周に構成することができることから、均等な配光特性を有する照射光とすることができ、また撮影範囲７の角部７ｅでも十分な照射光強度が得られる。角部７ｅに暗部を生じないことから、撮影画像（写真）は必要で十分な画質を得ることができる。また、照射範囲６を撮影範囲７の周縁に沿って構成することから、必要以上に照射範囲６を拡大することがなく、樹脂部３、９からの照射光を有効に利用することが可能となり、発光効率、光の利用効率を向上させた半導体ランプとすることができる。

本実施の形態では、光の利用効率（取り出し効率）を向上させた半導体ランプとすることができることから、レンズ部を設ける必要がなく、小型化した半導体ランプとすることができる。

＜実施の形態２＞
本実施の形態に係る電子機器（不図示）は、撮影装置（不図示）および撮影装置に適合させた照明装置を搭載した電子機器である。電子機器は例えば携帯電話、デジタルカメラなどであり、照明装置は実施の形態１に係る半導体ランプを例えばフラッシュとして適用（搭載）している。

撮影装置は例えば矩形状の受光範囲（撮影範囲７に対応する受光範囲）を有するＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどで構成してあることから、半導体ランプの搭載面１ａの縦横比を撮影装置（撮影画像）の画面構成（区画形状）の縦横比と等しくすることにより、撮影範囲７に照射範囲６を重畳することが可能となり、安定した均等で十分な配光特性を有する照射光を照射することができ、暗い場所での撮影（写真撮影）でも安定した画質の画像を得ることができる。

例えば撮影画像の画面構成の縦横比が３対４としてある場合は、半導体ランプの搭載面１ａの縦横比を３対４とすることにより撮影範囲７に照射範囲６を確実に重畳することができる。

配線基板１に抵抗を内蔵した半導体ランプとすることにより、半導体ランプを照明装置に実装する場合の実装工程を簡略化することができ、また照明装置を小型化することが可能となる。

本発明の実施の形態１に係る半導体ランプの説明図であり、（Ａ）は配線基板の表面側から見た平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の矢符Ｘ方向から見た透視側面図である。 本発明の実施の形態１に係る半導体ランプから照射される照射光を図１の矢符Ｙ−Ｙ方向で測定した配光特性図であり、（Ａ）は横軸を相対照射光強度とし、方位角を２次元表示としたものであり、（Ｂ）は横軸を方位角とし、縦軸を相対照射光強度としたものである。 本発明の実施の形態１に係る半導体ランプの作用を説明する説明図である。 従来の半導体ランプの説明図であり、（Ａ）は配線基板の表面側から見た平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の矢符Ｘ方向から見た透視側面図である。 従来の半導体ランプから照射される照射光を図４の矢符Ｙ−Ｙ方向で測定した配光特性図であり、（Ａ）は横軸を相対照射光強度とし、方位角を２次元表示としたものであり、（Ｂ）は横軸を方位角とし、縦軸を相対照射光強度としたものである。 従来の半導体ランプの問題点を説明する説明図である。

符号の説明

１ 配線基板
１ａ 搭載面
２ 半導体発光素子
３ 樹脂部
４ 反射体
４ａ 開口部
４ｂ 反射面
５ 透光性保護板
６ 照射範囲
６ｃ 中央部
６ｂ 周縁部
７ 撮影範囲
７ｅ 角部
８ 半導体発光素子
９ 樹脂部
θ 傾斜角

Claims (16)

1. 配線基板と、該配線基板上に配置された複数の半導体発光素子とを備える半導体ランプにおいて、
   前記配線基板は前記半導体発光素子を搭載する矩形状の搭載面を備え、
   前記半導体発光素子は前記搭載面の中央部及び周縁部にそれぞれ配置してあることを特徴とする半導体ランプ。
2. 前記周縁部に配置された半導体発光素子は、対称的に配置してあることを特徴とする請求項１に記載の半導体ランプ。
3. 前記周縁部に配置された半導体発光素子は、前記搭載面の角部に対応させて配置してあることを特徴とする請求項２に記載の半導体ランプ。
4. 前記中央部に配置された半導体発光素子の発光強度と前記周縁部に配置された半導体発光素子の発光強度とは互いに異なることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一つに記載の半導体ランプ。
5. 前記周縁部に配置された半導体発光素子の発光強度は前記中央部に配置された半導体発光素子の発光強度より高いことを特徴とする請求項４に記載の半導体ランプ。
6. 前記搭載面の周縁部に反射体が配置してあることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一つに記載の半導体ランプ。
7. 前記反射体の反射面の傾斜角は前記搭載面の縦方向と横方向とで異なる構成としてあることを特徴とする請求項６に記載の半導体ランプ。
8. 前記搭載面の縦横比は３対４としてあることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一つに記載の半導体ランプ。
9. 前記中央部に配置された半導体発光素子は複数であり、対称的に配置してあることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか一つに記載の半導体ランプ。
10. 前記半導体発光素子は、蛍光体を含有する樹脂部により樹脂封止してあることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか一つに記載の半導体ランプ。
11. 前記半導体発光素子に抵抗が接続してあることを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか一つに記載の半導体ランプ。
12. 前記抵抗は前記配線基板に設けてあることを特徴とする請求項１１に記載の半導体ランプ。
13. 前記周縁部に配置された半導体発光素子に供給される供給電流は前記中央部に配置された半導体発光素子に供給される供給電流より大きいことを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の半導体ランプ。
14. 前記半導体発光素子は発光ダイオードであることを特徴とする請求項１ないし請求項１３に記載の半導体ランプ。
15. 撮影装置および照明装置を搭載した電子機器であって、前記照明装置は請求項１ないし請求項１４のいずれか一つに記載の半導体ランプであることを特徴とする電子機器。
16. 前記半導体ランプの搭載面の縦横比は前記撮影装置の撮影画像の縦横比に等しいことを特徴とする請求項１５に記載の電子機器。

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